4 factors que afecten el consum d'energia de la unitat del sistema de producció de nitrogen PSA

En el camp deProducció de nitrogen PSA, el principal consum d'energia del sistema de producció de nitrogen és l'electricitat, i la unitat d'energia elèctrica és el quilowatt-hora (kW·h). En dividir el consum total d'energia pel volum de nitrogen del producte, obtenim el consum d'energia per metre cúbic de nitrogen (kW·h/m³) - un indicador clau que s'utilitza per avaluar el rendiment dels sistemes de producció de nitrogen per separació d'aire, especialment quan es comparen sistemes que produeixen nitrogen de la mateixa puresa.

Tot i que el consum horari d'energia d'un sistema de producció de nitrogen pot no semblar excessiu, com una màquina industrial que funciona contínuament dia i nit, el seu consum total d'energia s'acumula significativament amb el temps. Per reduir el consum d'energia sense comprometre la producció, podem començar analitzant els components de consum d'energia del sistema, controlant el malbaratament d'energia innecessari i, per tant, reduint els costos de producció.

El consumidor d'energia primària del sistema és el compressor d'aire. El seu consum d'energia es pot descriure mitjançant la fórmula següent, que il·lustra la relació entre el consum d'energia del compressor d'aire i la relació de pressió:

W=ρvₖ R′T ln(p₂/p₁) / (3600ηₜηₘ)

Explicació de cada paràmetre de la fórmula

ρ: densitat de l'aire en condicions estàndard, ρ=1.293 kg/m³;

vₖ: volum de descàrrega del compressor d'aire, m³/h;

R′: constant de gas, R′=0.278 kJ/(kg·K);

T: temperatura ambient, K;

p₂: pressió d'escapament, MPa;

p₁: pressió d'entrada, MPa;

ηₜ: eficiència isotèrmica del compressor d'aire;

ηₘ: eficiència mecànica del compressor d'aire.

A partir d'aquesta relació, podem concloure que el consum d'energia per unitat de producció de nitrogen és aproximadament:

• Proporcional al logaritme de la relació de pressió (p₂/p₁) i la puresa del nitrogen;
• Inversament proporcional a la velocitat d'extracció de nitrogen i a l'eficiència del compressor (isotèrmica i mecànica).

Per reduir el consum d'energia de la unitat alhora que garanteix el respecte al medi ambient:

• El compressor d'aire no necessita una pressió excessiva - la pressió suficient per satisfer els requisits de producció és adequada.
• Assegureu-vos el refredament total del compressor durant el funcionament per millorar la seva eficiència isotèrmica.
• Maximitzar la velocitat d'extracció de nitrogen tant com sigui possible.
• Eviteu utilitzar nitrogen d'alta-puresa tret que sigui necessari per garantir la qualitat del producte.

Aquestes són conclusions direccionals. Cal més debat per quantificar aquests indicadors i aconseguir una reducció precisa del consum d'energia innecessari.

Sol·licitar un pressupost

A més del generador de nitrogen psa, també produïm generadors d'oxigen VPSA, generadors d'oxigen PSA, dipòsits d'emmagatzematge, intercanviadors de calor i altres productes. Si esteu interessats en sistemes de nitrogen psa o altres productes, no dubteu a enviar un correu electrònic a global@gneesteels.com. Estarem molt contents de servir-vos.